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如何减少LED电源谐波纹波

发布者:方力光电   发布时间:2016-11-24 10:15:26

    LED电源纹波是由于直流稳定电源的电压波动而造成的一种现象,因为直流稳定电源一般是由交流电源经整流稳压等环节而形成的,这就不可避免地在直流稳定量中多少带有一些交流成份,这种叠加在直流稳定量上的交流分量就称之为纹波。关于LED电源如何抑制和去除谐波和纹波的方式方法有很多,但想完全消除,似乎很难,只有将其控制在一个允许的范围之内,不对环境和设备产生影响就算达到了大家的目的。
  
    通常抑制或减少它的做法有五种:
  
    加大电感和输出电容滤波
  
    根据LED驱动电源的公式,电感内电流波动大小和电感值成反比,输出纹波和输出电容值成反比。所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。
  
    输出纹波与输出电容的关系:vripple=Imax/(Co×f)。可以看出,加大输出电容值可以减小纹波。
  
    通常的做法,对于输出电容,使用铝电解电容以达到大容量的目的。但是电解电容在抑制高频噪声方面效果不是很好,而且ESR也比较大,所以会在它旁边并联一个陶瓷电容,来弥补铝电解电容的不足。
  
    同时,LED驱动电源工作时,输入端的电压Vin不变,但是电流是随开关变化的。这时输入电源不会很好地提供电流,通常在靠近电流输入端(以BucK型为例,是SWITcH附近),并联电容来提供电流。
  
    二级滤波,就是再加一级LC滤波器
  
    LC滤波器对噪纹波的抑制作用比较明显,根据要除去的纹波频率选择合适的电感电容构成滤波电路,一般能够很好的减小纹波。但是,这种情况下需要考虑反馈比较电压的采样点。
  
    采样点选在LC滤波器之前(Pa),输出电压会降低。因为任何电感都有一个直流电阻,当有电流输出时,在电感上会有压降产生,导致电源的输出电压降低。而且这个压降是随输出电流变化的。
  
    LED驱动电源输出之后,接LDO滤波
  
    这是减少纹波和噪声最有效的办法,输出电压恒定,不需要改变原有的反馈系统,但也是成本最高,功耗最高的办法。任何一款LDO都有一项指标:噪音抑制比。
  
    经过LDO之后,纹波一般在10mV以下。
  
    在二极管上并电容C或RC
  
    二极管高速导通截止时,要考虑寄生参数。在二极管反向恢复期间,等效电感和等效电容成为一个RC振荡器,产生高频振荡。为了抑制这种高频振荡,需在二极管两端并联电容C或RC缓冲网络。电阻一般取10Ω-100Ω,电容取4.7pf-2.2nf。
  
    在二极管上并联的电容C或者RC,其取值要经过反复试验才能确定。如果选用不当,反而会造成更严重的振荡。
  
    二极管后接电感(EMI滤波)
  
    这也是常用的抑制高频噪声的方法。针对产生噪声的频率,选择合适的电感元件,同样能够有效地抑制噪声。需要注意的是,电感的额定电流要满足实际的要求。
  
    LED电源较少输出纹波的方法有很多,也可以作为简单参考。更多方法还需要在使用过程中通过解决问题去积累并总结经验,根据具体情况,采取合适的方法。
文章由:LED显示屏工程整理提供


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